Kälte: Schilddrüse, Entzündungen, Immunsystem und Hormone

Auf einen Blick

  • Bei systemischen Entzündungen suchen Säugetiere automatisch die Kälte
  • Kälte kann basierend auf verschiedenen Theorien entzündliche Prozesse im Körper reduzieren, hormonelle Effekte regulieren und das Immunsystem modulieren
  • Beim Sport ist ein direktes Eisbad im Anschluss oft kontraproduktiv. Training hat nicht nur, sondern braucht seinen entzündlichen und oxidativen Reiz
  • Immunologische und hormonelle Effekte sind in Studien sehr unterschiedlich. Oft wird nicht beachtet, dass Kälte als Stressor in beide Richtungen gehen kann. Daher wurden Ergebnisse in beide Richtungen gefunden
  • Erstaunlich ist aber, dass Kälte, richtig angewendet und mit ausreichend Anpassung, nicht nur Einflüsse auf die Schilddrüse, sondern auch sich positiv auf Stress und Sexualhormone auswirken kann
  • Kälte, so wie viele weitere Stressoren, sind damit ein zweischneidiges Schwert. Richtig geführt, hat es jedoch phänomenales Potential!
Sehen wir uns Kälte etwas genauer an

Cold-seeking behavior is a life-saving response that occurs in severe systemic inflammation. We studied this behavior in rats with lesions in the dorsomedial hypothalamus (DMH) challenged with a shock-inducing dose of bacterial endotoxin. We built functional maps of the DMH and found the strongest representation of cold-seeking behavior at the ventral border of the dorsomedial nucleus. We also built maps for cold-induced thermogenesis in unanesthetized rats and found the dorsal hypothalamic area to be its main representation site. Our work identifies the neural substrate of cold-seeking behavior in systemic inflammation and expands the functional topography of the DMH, a structure that modulates autonomic, endocrine, and behavioral responses and is a potential therapeutic target in anxiety and panic disorders. [Studie]

Kälte kann Leben (bzw. Ratten) retten. In dieser 2017 veröffentlichten Studie wurden gezeigt, dass Säugetiere im Gehirn ein Areal besitzen, das sie niedrige Temperaturen aufsuchen lässt, wenn sie unter systemischer Entzündung leiden. Wie so oft ist Mutter Natur ziemlich abgefahren. In anderen Worten ist das Aufsuchen von Kälte ein in Tiere eingravierter alter Mechanismus, wenn unser Körper infektiös oder hormonell in Flammen steht. Doch wie wirkt Kälte als Gegenmittel bei entzündlichen und immunologischen Belastungen?

Viele Studien wurden inzwischen mit Athleten durchgeführt. Kälteexposition ist seit einiger Zeit, vor allem im Leistungssport, als Werkzeug zur Erholung nach intensiven Trainingseinheiten bekannt geworden [1,2,3]. Die Studienaussagen waren jedoch recht kontrovers – zumindest auf den ersten Blick. Während Kälte zu einer deutlichen Reduktion entzündlicher Reaktionen im Körper führte, schien es die Leistungssteigerung selbst zu behindern. Sind also Kältebäder eine schlechte Idee? Nicht, wenn man versteht, wie es zur Adaption beim Sport kommt!

Anstrengende Übungen sind vor allem eines: Erschöpfend. Haben wir uns beim Training richtig ausgepowert, hat unser Körper noch Stunden später deutlich erhöhte entzündliche Marker. Genau diese sind jedoch wichtig, damit unser Körper nach der Belastung sich neu anpassen und wachsen kann [4].

High‐intensity exercise is known to cause inflammation (Pedersen, 2000), which can lead to secondary tissue damage leading to soreness and performance decrements associated with stressful exercise. While inflammation is necessary for repair and adaptation of muscles (Tidball, 2004; Ten Broek et al. 2010), excessive or unabated inflammation is thought to contribute to further damage to stressed tissues due to the non‐specific phagocytic function of inflammatory cells like neutrophils.

Was würde also passieren, wenn man einen solchen physiologischen Mechanismus direkt nach dem Training durch ein entzündungshemmendes Kältebad unterbrechen würde? Während das auf der einen Seite die kontroverse Literatur zu Kälte und Sport relativiert, wurden bereits einige Mechanismen vorgeschlagen, wie Kälte eigentlich zu so einer gesundheitlich relevanten Reaktion führen kann. Dazu zählen Effekte auf die Schilddrüse, Hormone, unser Immunsystem und natürlich die gerade erwähnten Effekte auf entzündliche Prozesse. Wie kann Kälte aber überhaupt Entzündungen reduzieren?

Theorie 1:

Es wird vermutet, dass Kälte die Stoffwechselvorgänge in gestressten Zellen reduziert und dadurch die überschüssige Produktion von Radikalen herunterfährt [5]. Grundsätzlich wäre das aber eine Reduktion des Stoffwechsels und verbunden mit einer verringerten Aktivität beispielsweise der Schilddrüse. Dennoch scheint es dazu wissenschaftliche Arbeiten zu geben. Der Ansatz dahinter besitzt seinen (gestressten) Kontext, da die metabole Belastung durch Kälte, wie in Teil 1 erklärt, recht hoch sein kann. Gleich werden wir jedoch sehen, wie dieser Gedanke sehr gut Theorie 3 in die Hände spielt.

Kälte direkt nach dem Training?
Richtig angewendet, laufen Schilddrüse und Co. auf Hochtouren!

Theorie 2:

Wenn einem kalt ist, merkt man es meistens zuerst an den Extremitäten. Die Gefäße ziehen sich zusammen und der Blutfluss geht zurück. Daher wurde ebenfalls die Vermutung aufgestellt, dass durch die schlechtere Versorgung, durch weniger Blutzufuhr zu den Zellen, zumindest in den Extremitäten, eine abgeschwächte Entzündung als Resultat entsteht. Eine solche Vermutung ist jedoch kritikfähig. Vielmehr könnte so etwas sogar die Entzündung in Gewebe verstärken, da eine schlechtere Blutversorgung aufgrund schlechter Energieversorgung und anaerobem Stoffwechsel als Grund für entzündliche Prozesse bekannt ist [5,6].

Theorie 3:

Im ersten Teil hatten wir bereits über die Fähigkeit von Mitochondrien gesprochen, Energie im Körper bei Kälte in Wärme und damit infrarotes Licht umzuwandeln. Dabei ist jedoch ein menschlicher Schmelzofen, eine erhöhte Aktivität der Schilddrüse und starker Energieverbrauch nicht der einzige Effekt durch infrarotes Licht. Viele Studien hatten bereits in Untersuchungen zeigen können, dass eine infrarote Bestrahlung von Gewebe bei Mensch und Maus entzündliche Prozesse im Körper reduzieren konnte. Theorien dazu gibt es zwar, doch sind diese nicht einfach zu erklären. [7,8]. Infrarotes Licht hat beeindruckende Effekte auf die Struktur von Wasser in unserem Körper und damit ebenfalls auf die Koordination und Signalfunktion von Zellen. In seinem Buch “Wasser. Mehr als H2O“, hatte hierzu Prof. Gerald Pollack einige seiner Untersuchungen und Ergebnisse zu Wasser präsentiert. Diese Theorie wäre bislang vermutlich die beste Erklärung für die positiven Effekte von Kälte auf unseren Körper und entzündliche, hormonelle, als auch immunologische Effekte.

Ein gesundes und gut funktionierendes Immunsystem ist eine wichtige Säule unserer Gesundheit. Ist es zu schwach, können sich Infektionen leichter ausbreiten. Ist es zu aggressiv, können durch die Zerstörung körpereigener Zellen Autoimmunerkrankungen entstehen [9,10]. Während häufig Kälte als Stressor auch schädlich für unser Immunsystem wirken kann, ist bei guter Adaption unsere Abwehrkraft deutlich besser. Was man früher schon ahnte und Bergleute, Russen und Skandinavier zum Abhärten machen, ist inzwischen auch durch Studien belegt [11,12,13,14].

With the continuation of the cold water immersions (three times a week for a duration of 6 weeks) a small, but significant, increase in the proportions of monocytes, lymphocytes with expressed IL2 receptors (CD25) and in plasma tumour necrosis factor alpha content was induced. An increase in the plasma concentrations of some acute phase proteins, such as haptoglobin and haemopexin, was also observed. […]It was concluded that the stress-inducing noninfectious stimuli, such as repeated cold water immersions, which increased metabolic rate due to shivering the elevated blood concentrations of catecholamines, activated the immune system to a slight extent.

Die unterschiedlichen Ergebnisse von Studien zeigen gut, dass der Effekt von Kälte leicht “daneben“ gehen kann. Fühlen wir uns schlapp nach einem kalten Bad oder einer kalten Dusche, ist das ein eindeutiges Zeichen, dass wir es entweder übertrieben haben, oder im Moment Kälte als weiteren Stimulus nicht vertragen können. Energie und Gesundheit sind ein wertvolles Gut für den Körper und eine Schilddrüse arbeitet nur dann auf Hochtouren, wenn der Körper sich das auch leisten kann. So wie hartes Training in einem erschöpften Zustand eher die eigene Leistung verringern kann und niemand mit einem Schnupfen zur Erholung in einen gefrorenen See springt.

So wie man aber vermuten kann, dass durch vermehrte Energieproduktion und insbesondere durch das infrarote Licht nicht nur Entzündungen besser reguliert und das Immunsystem besser funktioniert, sind auch hormonelle Effekte zu erwarten. Ein gut mit Energie versorgtes System ist oft leistungsfähiger und Beobachtungen von hormonellen Ausschüttungen der Schilddrüse und anderen Geweben zeigten ebenfalls, dass Kälte an vielen Stellen angreift [15,16,17].

The aim of this study was to investigate the effects of daily cold water immersion (CWI) on physical performance, muscle damage, and inflammatory, hormonal, and oxidative stress markers in volleyball. […]Cortisol decreased only in the CWI-group (P < 0.05) and the ES of the between group comparisons of Δ% between moments of the testosterone/cortisol ratio (- 1.94) and IGF-1 (- 1.34) were large.

Auch wenn es Effekte auf Hormone gab, darunter Schilddrüse, Stress- und Sexualhormone, waren die Ergebnisse vergleichbar wie beim Immunsystem. Viel Potential, doch oft abhängig von der Studie selbst und dem Status der Versuchstiere/Menschen. Erstaunlich ist aber, wie positiv sich Kälte auf unseren hormonellen Status auswirken kann, wenn man dieses Tool klug und angepasst an die individuelle Situation anwendet.

Zusammenfassung:

Entzündliche Marker, immunologischer Status und hormonelle Veränderungen haben einen großen Einfluss auf unsere Gesundheit. Alle drei werden durch Kälte auf ähnliche Weise beeinflusst. Mehr Energie, infrarotes Licht und eine damit veränderte Kommunikation und Signalleistung von Zellen mitsamt ihrer Mitochondrien, sorgt für eine stärkere Leistungsfähigkeit. Die Beobachtungen bei Studien sind jedoch kontrovers. Wie jedoch in Teil 1 schon bereits klar wurde, braucht Kälte seinen Kontext. Ein gestresstes System, in Käfig eingesperrte Mäuse und andere Faktoren, können einen positiven Effekt in einer selbst sehr klug durchgeführten und aufwändig durchdachten Studie völlig verändern. Doch wenn die Natur selbst in Säugetieren einen Mechanismus eingebaut hat, der sie bei systemischer Entzündung Kälte aufsuchen lässt, sagt das viel aus. Kälte, klug eingesetzt, kann Berge bewegen! (Adaption) ist wichtig!

Quellenangabe:

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5285611/
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3766664/
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4706272/
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5285611/
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4022040/
  6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53372/
  7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3699878/
  8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4215126/
  9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK27155/
  10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5091071/
  11. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2211456/
  12. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9394116
  13. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12212672
  14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8925815
  15. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1331079/
  16. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28277426

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